CN106672253A - 一种无人机收纳箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机收纳箱，主要由机械部分、电器控制系统组成。无人机收纳箱通过升降机构完成无人机储存位置与起飞位置转换；通过卷筒机构收放无人机供电通讯线缆；通过旋翼展开机构实现小旋翼的折叠与展开。本发明的效果是，主要用于收纳及固定大型多旋翼无人机，可作为无人机起降平台，并可为无人机提供长距离供电、通信等。其主要功能包括：为无人机提供防护；为无人机提供起降平台与收放无人机；为无人机长距离供电；通过收纳箱内部机构，实现大型无人机小旋翼折叠减小收纳尺寸。本发明具有可靠性高、操作简便、易于搬运、能够快捷完成无人机收放动作的优点。

Description

一种无人机收纳箱

技术领域

本发明涉及一种无人机收纳箱系统，用于多旋翼无人机的收纳、起降和长距离供电、通信。

背景技术

多旋翼无人机是一种新型可靠的无人机，其特点是能够稳定在空中任意位置稳定悬停，特别适用于携带摄像头等设备进行空中侦察任务，拖曳线缆无人机虽然限制于线缆长度只能进行低空侦察，但理论上可以实现长时间不间断侦察，拖曳线缆还可实现有线通讯，不易受到外界干扰。为了配合拖曳线缆无人机的使用，制造一种易于运输的、可移植多种平台的、能够自动实现无人机起降的线缆收放的无人机收纳箱势在必行。

发明内容

本发明涉及本发明涉及一种无人机收纳箱，用于多旋翼无人机的收纳、起降、供电和通信；所述的无人机收纳箱使用于具有周向悬臂的无人机；

所述收纳箱包括线缆1、收纳爪2、升降台3、线缆收放器4、箱体5、定位筒6；升降台可移动的设置于箱体中；

箱体上端设置有箱门，箱门能够在电机的带动下自动开合；在箱门打开时，所述的升降台能够从箱体内升高到箱体外；

所述的定位筒固定在升降台上，所述的定位筒上端开口，且上端开口边沿呈环状的波浪状，所述的波浪用于在无人机降落时将无人机悬臂从波峰导向到波谷，使得无人机收纳在固定位置；

所述的升降台上环绕所述的定位筒设置有多个收纳爪，所述的收纳爪用于卡止或锁紧无人机的悬臂，使得无人机固定在升降台上，所述的收纳爪由电机自动控制或手动控制；

所述的箱体上设置有电缆接口，且在箱体内还设置有线缆和线缆收放器，所述的线缆一端与所述的电缆接口接通，另一端与无人机接口相适配，用于插接在无人机上，所述的线缆收放器用于卷绕电缆和放出电缆；

所述的电缆包括供电线缆和通讯线缆。

进一步的，所述的定位筒包括上部和下部，且上部与下部之间通过弹簧或缓冲杆连接，用于缓冲无人机降落时的冲击。

进一步的，所述的箱体内还设置有控制单元，由控制单元控制，箱门开合、升降台升降、收纳爪开合以及线缆收放器收放。

使用线缆引导器引导线缆，防止其与无人机收纳箱其余部分刮蹭损坏。线缆引导器由一个引导环和一个直线运动模块组成，引导环通过两个导柱安装在直线运动模块上，导柱上安装有弹簧能够将引导环复位，无人机起飞后引导环弹起，无人机降落时先压下引导环触发传感器，无人机收纳箱接收信号，开始按顺序完成无人机回收动作。

使用固定架机构完成无人机在收纳箱内的固定。固定架机构一共四组，由一组剪叉式机构组成，通过上层升降台与下层升降台之间的相对运动，控制剪叉式机构打开和合起，合起时剪叉式机构末端压住无人机结构梁，结合结构梁下方的软垫，使无人机无法晃动。

使用小旋翼折叠器完成多旋翼无人机小旋翼的折叠和打开。小旋翼折叠器一共四组，安装在上层平台上，通过一个电机驱动，四组通过同步带轮同步动作。无人机小旋翼结构梁中部有一个转轴，无人机落在上层升降台上时，转轴插入小旋翼折叠器结构件中，通过电机驱动，四个小旋翼折叠器同时转动，将无人机小旋翼绕转折折叠至收纳角度。

使用上层升降台完成无人机的收纳。上层升降台上有软垫，收纳状态下承载无人机，上层升降台也为固定夹机构、小旋翼折叠器提供安装接口，上层升降台使用直线轴承导向，丝杠驱动升降，升降时带动下层升降台同时升降。

使用下层升降台完成无人机的起飞托举和着陆缓冲。下层升降台由下层平台、两个同步升降机和安装有带有缓冲器的托架组成，托架从上层平台中心孔中伸出。下层升降台通过直线轴承导向，同步升降机控制其相对于上层升降台做升降运动。起飞时，下层平台相对上层平台上升，固定夹机构打开，托架托举无人机，无人机脱离上层平台一定高度，易于起飞；降落时，无人机落在带有引导定位功能的托架上并得到缓冲，下层平台相对上层平台下降，无人机落在上层平台上，固定夹合拢夹住无人机。

使用线缆收放器进行无人机线缆的回收和放出，通过传感器保证在任意时刻保持100N左右的牵引力使线缆绷紧，通过线缆收放器的自动排线器完成线缆在线缆卷筒上的顺序多层排放。

使用紧急切线器完成紧急状态下的线缆切断，紧急切线器通过一组刀口相向的刀片切线，其中一个刀片固定，另一个刀片直线运动，切断位于两个刀片间的线缆，可动刀片由弹簧自动复位，可扳动手动杆推动刀片切线，也可通过按钮驱动电动推杆推动刀片切线。

结构箱体为所有子系统提供结构与结构支撑。

电控系统完成所有动作的控制，大部分动作采用行程开关进行上下、左右限位普通电机进行驱动，降低了大部分动作的控制复杂程度；线缆引导器与线缆收放器采用编码器测量私服电机驱动，提高了控制精度。

本发明的效果是：为有线缆多旋翼无人机提供长距离供电、通讯；提供起飞、降落平台，降落时允许一定误差并提供少量缓冲；提供小旋翼折叠功能，收纳状态固定功能，实现无人机收纳状态与飞行状态转 换。

本发明的优点：

无人机收纳箱外形方正，方便搬运和在汽车、船舶等平台放置安装；采用带有牵引力传感器、排线器的线缆收放器，配合无人机升降实现自动收放线；采用上、下两层升降台，通过相对运动实现无人机夹持、无人机放飞、着陆定位缓冲的功能；采用较为成熟简介的电控系统，降低系统控制复杂性，方便与其余系统对接。

附图说明

图1为本发明的无人机收纳箱结构示意图；

图2为缓冲结构的示意图；

其中：1.箱门机构，2.上层升降台组件，3.下层升降台组件，4.电控系统，5.线缆收放器，6.结构箱体。

具体实施方式

具体提供一种无人机收纳箱，用于多旋翼无人机的收纳、起降、供电和通信；所述的无人机收纳箱使用于具有周向悬臂的无人机；

所述收纳箱包括线缆1、收纳爪2、升降台3、线缆收放器4、箱体5、定位筒6；升降台可移动的设置于箱体中；

箱体上端设置有箱门，箱门能够在电机的带动下自动开合；在箱门打开时，所述的升降台能够从箱体内升高到箱体外；

所述的定位筒固定在升降台上，所述的定位筒上端开口，且上端开口边沿呈环状的波浪状，所述的波浪用于在无人机降落时将无人机悬臂从波峰导向到波谷，使得无人机收纳在固定位置；

所述的升降台上环绕所述的定位筒设置有多个收纳爪，所述的收纳爪用于卡止或锁紧无人机的悬臂，使得无人机固定在升降台上，所述的收纳爪由电机自动控制或手动控制；

所述的箱体上设置有电缆接口，且在箱体内还设置有线缆和线缆收放器，所述的线缆一端与所述的电缆接口接通，另一端与无人机接口相适配，用于插接在无人机上，所述的线缆收放器用于卷绕电缆和放出电缆；

所述的电缆包括供电线缆和通讯线缆。

进一步的，所述的定位筒包括上部和下部，且上部与下部之间通过弹簧或缓冲杆连接，用于缓冲无人机降落时的冲击。

进一步的，所述的箱体内还设置有控制单元，由控制单元控制，箱门开合、升降台升降、收纳爪开合以及线缆收放器收放。

无人机起飞：打开箱门机构；上层升降台升至最高位托出无人机；小旋翼折叠器旋转打开所有小旋翼 至工作状态；下层升降台升至最高位将无人机托举至起飞位置；无人机起飞，线缆收放器放线，线缆引导器引导环弹起。

无人机回收：无人机压下线缆引导其引导环，触发回收信号；无人机降落在导向波浪筒上被引导、定位、缓冲；下层升降台下降，无人机落在上层升降台上，固定架机构合拢夹住无人机；小旋翼折叠器折叠小旋翼至收纳状态；上层升降台下降，无人机回到收纳位置；箱门机构关闭完成收纳，全程线缆收放器配合收放线。

Claims (3)

1.一种无人机收纳箱，用于多旋翼无人机的收纳、起降、供电和通信；所述的无人机收纳箱使用于具有周向悬臂的无人机；

所述收纳箱包括线缆1、收纳爪2、升降台3、线缆收放器4、箱体5、定位筒6；升降台可移动的设置于箱体中；

箱体上端设置有箱门，箱门能够在电机的带动下自动开合；在箱门打开时，所述的升降台能够从箱体内升高到箱体外；

所述的定位筒固定在升降台上，所述的定位筒上端开口，且上端开口边沿呈环状的波浪状，所述的波浪用于在无人机降落时将无人机悬臂从波峰导向到波谷，使得无人机收纳在固定位置；

所述的升降台上环绕所述的定位筒设置有多个收纳爪，所述的收纳爪用于卡止或锁紧无人机的悬臂，使得无人机固定在升降台上，所述的收纳爪由电机自动控制或手动控制；

所述的箱体上设置有电缆接口，且在箱体内还设置有线缆和线缆收放器，所述的线缆一端与所述的电缆接口接通，另一端与无人机接口相适配，用于插接在无人机上，所述的线缆收放器用于卷绕电缆和放出电缆；

所述的电缆包括供电线缆和通讯线缆。

2.根据权利要求1所述的一种无人机收纳箱，其特征在于：所述的定位筒包括上部和下部，且上部与下部之间通过弹簧或缓冲杆连接，用于缓冲无人机降落时的冲击。

3.根据权利要求1所述的一种无人机收纳箱，其特征在于：所述的箱体内还设置有控制单元，由控制单元控制，箱门开合、升降台升降、收纳爪开合以及线缆收放器收放。